package com.taldh.algorithm.array;

import org.junit.Assert;
import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class FourSumSolution {

    /**
     * 18. 四数之和
     *
     * 给定一个包含 n 个整数的数组 nums 和一个目标值 target，判断 nums 中是否存在四个元素 a，b，c 和 d ，使得 a + b + c + d 的值与 target 相等？找出所有满足条件且不重复的四元组。
     *
     * 注意：
     *
     * 答案中不可以包含重复的四元组。
     *
     * 示例：
     *
     * 给定数组 nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2]，和 target = 0。
     *
     * 满足要求的四元组集合为：
     * [
     *   [-1,  0, 0, 1],
     *   [-2, -1, 1, 2],
     *   [-2,  0, 0, 2]
     * ]
     *
     * 来源：力扣（LeetCode）
     * 链接：https://leetcode-cn.com/problems/4sum
     * 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。
     */
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums) {
        // 暴力法优化：
        // 时间复杂度 O(nlogn) 空间复杂度 O(n)
        if (nums == null || nums.length < 4) {
            return Collections.emptyList();
        }
        Arrays.sort(nums);
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < nums.length - 2; i++) {
            int start = i + 1;
            int end = nums.length - 1;
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1]) {
                continue; // 去重
            }
            while (start < end) {
                if (nums[i] + nums[start] + nums[end] == 0) {
                    ArrayList<Integer> oneResult = new ArrayList<>();
                    oneResult.add(nums[i]);
                    oneResult.add(nums[start]);
                    oneResult.add(nums[end]);
                    ans.add(oneResult);
                    start++;
                    end--;
                    while(start<end && nums[start]==nums[start-1]) {
                        start++;
                    }
                    while(start<end && nums[end]==nums[end+1]) {
                        end--;
                    }
                } else {
                    if (nums[i] + nums[start] + nums[end] < 0 ) {
                        start++;
                    } else {
                        end--;
                    }
                }
            }
        }
        return ans;
    }

    @Test
    public void test() {
        Assert.assertEquals("[[-1, 0, 0, 1], [-2, -1, 1, 2], [-2,  0, 0, 2]]", fourSum(new int[]{1, 0, -1, 0, -2, 2}).toString());
    }

}